DE10025130A1

DE10025130A1 - Integration von Antennen in Karosseriebauteilen, diein Mischbauweise hergestellt sind

Info

Publication number: DE10025130A1
Application number: DE2000125130
Authority: DE
Inventors: Hans-Martin Lent-Philipps
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-05-20
Filing date: 2000-05-20
Publication date: 2001-11-22

Abstract

Um eine Antenne zu schaffen, die in Karosseriebauteilen eines Fahrzeugs integriert werden kann, ohne deren Funktion zu beeinträchtigen und ohne eine Erhöhung des Gewichts, sieht die Erfindung eine Fahrzeugantenne vor, die zumindest teilweise in einem mit einer Kunststoff-Oberstruktur und einer versteifenden Metall-Unterstruktur hergestellten Karosseriebauteil eines Fahrzeugs integriert ist, wobei die Metall-Unterstruktur einen Teil der Antenne bildet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugantenne, die zumindest teilweise in einem mit einer Kunststoffoberstruktur hergestellten Karosseriebauteil integriert ist.

Eine derartige Antenne ist beispielsweise aus der DE-A-196 14 068 bekannt, die eine Flach antenne beschreibt. Die Flachantenne weist eine muldenförmige Massebezugsfläche, ein von der Massebezugsfläche beabstandetes ebenes Flächensegment sowie eine darüber angeordnete dielektrische Abdeckung bzw. Haube auf. Dabei ist die Massebezugsfläche mit dem dielektri schen Material der Abdeckung verbunden.

Es ist ferner bekannt, daß in Karosseriebauteilen aus Kunststoff Antennen zum Empfang von GPS-Signalen usw. eingebaut werden können. Dies hat den Vorteil, daß zum Beispiel bei Cabrios der Heckdeckel als Antennenträger genutzt werden kann, ohne daß zusätzliche Auf bauten auf dem Heckdeckel das Design des Fahrzeugs verändern. Zu diesem Zweck werden in dem Kunststoffheckdeckel Antennen für Rundfunk und GPS-Empfang eingebaut.

Insbesondere für den GPS-Empfang wird eine elektrische Masse unterhalb der eigentlich ak tiven Antennenelemente benötigt, die in dem Kunststoffheckdeckel durch einen großen Blech einleger ohne mechanische Funktion realisiert wird.

Durch den großen Blecheinleger, der als elektrische Masse dient, wird der Gewichtsvorteil eines Vollkunststoffbauteils teilweise wieder zunichte gemacht.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufga be zugrunde, eine Antenne zu schaffen, welche in Karosseriebauteilen integriert werden kann, ohne deren Funktion zu beeinträchtigen, und ohne eine Erhöhung des Gewichts.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Fahrzeugantenne zumindest teilweise in einem mit einer Kunststoff-Oberstruktur und einer versteifenden Metall-Unter struktur hergestellten Karosseriebauteil eines Fahrzeugs integriert ist, wobei die Metall-Unter struktur einen Teil der Antenne bildet. Fahrzeugbauteile, die in einer derartigen Mischbauwei se hergestellt werden, zeichnen sich durch eine hohe Versteifungsfestigkeit und ein geringes Gewicht aus. Durch Verwendung der Metall-Unterstruktur als Teil der Antenne können zu sätzliche Bauelemente, wie beispielsweise eine zusätzliche, keine mechanische Funktion auf weisende elektrische Masse verhindert werden. Die Metall-Unterstruktur übernimmt somit in intelligenter Weise eine Doppelfunktion, nämlich einerseits eine versteifende Funktion sowie eine Antennenfunktion.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Metall-Unterstruktur einen Schlitz auf, um eine Antennenwirkung wie eine normale Dipolantenne zu erreichen. Dabei sind vorzugsweise Kontaktelemente auf gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes vor gesehen, um Signale auszukoppeln.

Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist ein zusätzliches, aktives Anten nenelement am Karosseriebauteil vorgesehen. Dabei ist das aktive Antennenelement vorzugs weise zwischen der Kunststoffoberstruktur und einem Teil der Metall-Unterstruktur angeord net und die Metall-Unterstruktur bildet eine elektrische Gegenmasse für das aktive Antennen element. Durch Verwendung der Metall-Unterstruktur als elektrische Gegenmasse können zusätzliche Bauelemente weggelassen werden.

Vorzugsweise weist die Metall-Unterstruktur eine Rahmenform auf, da diese mit möglichst geringem Gewicht eine hohe Versteifung der Kunststoff-Oberstruktur vorsieht. Vorzugsweise besteht die Metall-Unterstruktur aus Magnesium, das leicht in die erforderliche Form bringbar ist, die notwendige Steifheit aufweist und auf die elektrischen Bedingungen für die Integration abgestimmt werden kann.

Vorzugsweise ist das Karosseriebauteil eine Heckklappe oder ein Dach des Fahrzeugs, um insbesondere bei der Verwendung als GPS-Antenne eine nach oben freie Ausrichtung der Antennen zu gewährleisten.

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für GPS-Antennen mit einem aktiven Antennen element und einer elektrischen Gegenmasse geeignet. Die Erfindung wird nachfolgend an hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Metall-Unterstruktur für ein Fahrzeug;

Fig. 2 eine schematische Teilschnittansicht durch eine Heckklappe eines Fahrzeugs, in dem eine Fahrzeugantenne gemäß der vorliegenden Erfindung integriert ist.

Fig. 1 zeigt einen Metallrahmen 1, der als Unterstruktur für eine in Mischbauweise herge stellte Heckklappe eines Fahrzeugs dient. Der Metallrahmen 1 ist entlang einer Kante 4 ab gewinkelt und bildet ein erstes Rahmenteil 6 sowie ein diesbezüglich abgewinkeltes zweites Rahmenteil 7. Sowohl das erste als auch das zweite Rahmenteil 6, 7 besitzen einen Mittelaus schnitt, um Gewicht zu sparen. Das erste Rahmenteil 6 ist in einer Seitenansicht zumindest teilweise in Fig. 2 dargestellt. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, ist das Rahmenteil 6 nicht in ei ner Ebene abgebildet, sondern ist mehrfach gestuft. Hierdurch ergibt sich eine hohe Verstei fungsfestigkeit der Unterstruktur. In Fig. 1 ist eine oberhalb des Rahmenteils 6 angeordnete Kunststoff-Oberstruktur 10 dargestellt, welche die Oberfläche eines Heckdeckels bildet. Wie zu erkennen ist, werden durch die stufenförmige Ausbildung zwischen dem Rahmenteil 6 und der Kunststoff-Oberstruktur 10 Freiräume 11 gebildet. In einem dieser Freiräume ist ein akti ves Antennenelement 13, beispielsweise für eine GPS-Antenne vorgesehen. Die Kunststoff- Oberstruktur 10 und das Rahmenteil 6 sind in den Kontaktbereichen beispielsweise bei 15 miteinander verklebt und bilden somit eine steife Einheit.

Im Betrieb dient der Rahmenteil 6 als elektrische Gegenmasse für das aktive Antennenele ment 13.

Statt eines gestuften Metallrahmens 6 ist es auch möglich, den Metallrahmen 6 in einer Ebene auszubilden und das aktive Antennenelement 13 in einer entsprechenden Ausnehmung in der Kunststoff-Oberstruktur 10 aufzunehmen. Statt die Kunststoff-Oberstruktur 10 mit dem Me tallrahmen zu verkleben ist es auch möglich, den Rahmen und auch das aktive Antennenele ment mit Kunststoff zu umspritzen.

In Fig. 1 ist zu erkennen, daß in dem abgewinkelten Rahmenteil 7 ein Schlitz 17 ausgebildet ist. Dieser Schlitz 17 wirkt als Dipolantenne. Über geeignete Kontaktelemente 18, 19, die auf gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes 17 angeordnet sind, wird eine Signalauskopplung vorgenommen.

Der Schlitz 17 kann natürlich auch an einem der Seitenteile des Rahmenteils 7 ausgebildet sein bzw. können mehrere Schlitze vorgesehen werden.

Die Erfindung wurde zuvor anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben, ohne auf das konkret dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt zu sein. Bei spielsweise eignet sich auch die Dachstruktur eines Fahrzeugs für die Integration von Anten nen. Als Material für den Metallrahmen wird derzeit Magnesium bevorzugt, das leicht ist, sich gut in die erforderliche Form bringen, beispielsweise gießen läßt, die notwendige Steifig keit auf weist und auf die elektrischen Bedingungen für die Integration abgestimmt werden kann. Jedoch können auch andere Metalle für den Rahmen verwendet werden.

Claims

1. Fahrzeugantenne, die zumindest teilweise in einem mit einer Kunstoff-Oberstruktur und einer versteifenden Metall-Unterstruktur hergestellten Karosseriebauteil eines Fahr zeugs integriert ist, wobei die Metall-Unterstruktur einen Teil der Antenne bildet.

2. Fahrzeugantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metall- Unterstruktur einen Schlitz aufweist.

3. Fahrzeugantenne nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Kontakteelmente auf gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes zum Auskoppeln von Signalen.

4. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein aktives Antennenelement am Karosseriebauteil.

5. Fahrzeugantenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Antennen element zwischen der Kunstoff-Oberstruktur und einem Teil der Metall-Unterstruktur angeordnet ist.

6. Fahrzeugantenne nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metall- Unterstruktur eine elektrische Gegenmasse für das aktive Antennenelement bildet.

7. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metall-Unterstruktur eine Rahmenform aufweist.

8. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metall-Unterstruktur im wesentlichen aus Magnesium besteht.

9. Fahrzeugantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Karosseriebauteil eine Heckklappe oder ein Dach des Fahrzeugs ist.